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[发明专利]一种多层包覆的硬碳负极材料及其制备方法-CN202311065045.2在审
发明人：范鑫铭;郭学益;田庆华;张磊;童汇;孟奎 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-08-23 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种多层包覆的硬碳负极材料及其制备方法，所述多层包覆的硬碳负极材料最内层为硬碳材料，其上依次包覆有中间层、次外层和最外层；所述中间层为含C‑O‑M键的过渡层，次外层为金属氧化物MxOy层，最外层为金属硫化物MxSy层，M表示Zr、Al、Mg中的一种或两种以上。本发明还包括所述所述多层包覆的硬碳负极材料的制备方法。本发明多层包覆的硬碳负极材料表现出优异的循环可逆性和库伦效率，明显优于具有C‑O‑M界面的MxOy包覆结构和具有C‑S‑M界面层的MxSy包覆结构；提供了操作简单、易实现的改性方法，能够大大降低能耗，显著提升硬碳材料的电化学性能。
一种多层负极材料及其制备方法

[发明专利]一种前驱体连续合成中颗粒的自动检测系统及自动检测方法-CN202310610076.5在审
发明人：郭学益;孟钰麒;童汇;王松松;毛高强 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01N15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种前驱体连续合成中颗粒的自动检测系统，包括：取样预处理单元：用于从前驱体合成的反应釜中取样，并进行稀释、分散得到预处理样品；检测单元：用于将所述预处理样品送至一透明的中空观察皿，并利用相机采集处于静态的预处理样品的光学图像；处理单元：用于分析所述光学图像并得出前驱体颗粒的颗粒信息并输出。本发明还提供一种自动检测方法。本发明的前驱体连续合成中颗粒自动检测系统及检测方法与现有技术及方法相比，结构及方法简单，检测速度快，无需人工参与，可全天候自动对前驱体连续合成中生成颗粒的粒度、粒形进行自动同步检测，精度高，从而实现颗粒粒度、粒形的实时有效跟踪，适用于工业化生产。
一种前驱连续合成颗粒自动检测系统方法

[发明专利]一种管道内液体比重测量设备和方法-CN202310813653.0有效
发明人：刘洋;郭学益;童汇 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01N9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种管道内液体比重测量设备和方法，涉及测控技术领域，解决无法做到对配置过程中管道输送的溶液比重进行实时测量，所述检测组件包括音叉探头，所述音叉探头分为叉体一和叉体二；探头罩，所述探头罩上设置小圆孔，开孔方向延着溶液流动方向和垂直流动方向布置；表头，所述表头通过驱动组件与音叉探头连接，所述驱动组件包括探测杆，所述探测杆设置在表头的一侧；电机，所述电机设置在探测杆上；承载体，所述承载体设置在电机输出端上；伸缩杆，所述伸缩杆设置在承载体上；托板，所述托板设置在伸缩杆上，相对于传统音叉比重计只能用于容器溶液静态比重检测，可实现对管道动态流式溶液比重检测。
一种管道液体比重测量设备方法

[发明专利]一种高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及制备方法-CN201910833051.5有效
发明人：童汇;毛高强;黄英德;余荣天;喻万景;丁治英 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-09-04 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明正极材料呈平均粒径为5～8μm的球形颗粒，其镍含量从球形颗粒的中心至表面逐渐降低，锰含量从球形颗粒的中心至表面逐渐升高，钴的含量在球形颗粒中均匀分布，铝的含量在球形颗粒中呈均匀或梯度分布；本发明制备方法将低镍含量的溶液I连续加入高镍含量的溶液II中，然后镍含量逐渐变小的溶液II连续泵入氨水溶液中，形成镍含量减小的连续反应体系，进而以氢氧化物为沉淀剂，氨水为络合剂，在惰性气体环境中共沉淀生成镍钴锰铝含量梯度变化的前驱体；然后将镍钴锰铝氢氧化物前驱体配锂烧结，制备高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。本发明制备方法得到的四元正极材料容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。
一种梯度镍钴锰铝四元正极材料制备方法

[发明专利]核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及制备方法-CN201910832272.0有效
发明人：童汇;毛高强;黄英德;余荣天;喻万景;丁治英 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-09-04 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及其制备方法。本发明四元正极材料呈平均粒径为8~10μm的球形颗粒，内核的直径为4~6μm，壳层厚度为2~3μm，所述壳层表面呈片状；其中，镍含量从内核中心至壳层结构表面逐渐降低，锰含量从内核中心至壳层结构表面逐渐升高，钴的含量均匀分布，铝含量呈梯度分布。本发明制备方法是，将低镍溶液I连续加入高镍溶液中，使得其中的镍含量不断减小，然后将其连续泵入氨水溶液中，形成镍含量减小的连续反应体系，进而，先后以氢氧化物和碳酸盐为沉淀剂，氨水为络合剂，依次共沉淀生成核壳结构的前驱体；然后将前驱体配锂烧结，制得核壳结构的高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料。用本发明核壳结构高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料制成的正极组装的电池，容量较高且循环和倍率性能优异，充放电反应高度可逆。
结构梯度镍钴锰铝四元正极材料制备方法

[发明专利]一种磷酸钛铌锂包覆三元正极材料及其制备方法-CN202310268621.7在审
发明人：童汇;吕宏宇;喻万景;毛高强;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：一种磷酸钛铌锂包覆三元正极材料及其制备方法，所述正极材料基体为三元正极材料，所述三元正极材料基体表面具有磷酸钛铌锂包覆层，所述磷酸钛铌锂化学式为Li(1‑x)Ti(2‑x)Nbx(PO4)3，其中，0.05＜x＜0.3。用磷酸钛铌锂包覆改性高镍三元正极材料，由于快离子导体具有很好的Li+迁移能力和电子传递能力，且存在较强的P＝O键能，可在减少电解液的腐蚀同时，确保不会降低材料的倍率性能。
一种磷酸钛铌锂包覆三元正极材料及其制备方法

[发明专利]一种电极材料及其制备方法和应用-CN202310187065.0在审
发明人：丁治英;李由;谢旭;刘洋;尹周澜;童汇 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-01 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种电极材料及其制备方法和应用。根据本发明的电极材料，包括氮碳骨架基体，所述氮碳骨架基体中分布有ZnSe颗粒，所述氮碳骨架基体表面分布有XSe纳米棒，其中，X包括Cu、Ag和Cd中的一种。最终解决了ZnSe导电性较差，ZnSe充放电过程中存在的体积膨胀影响电化学性能的问题。本发明还提供了上述电极材料的制备方法和应用。
一种电极材料及其制备方法应用

[发明专利]一种钠离子硬碳负极材料制备和改性方法及成套装置-CN202310255273.X在审
发明人：郭学益;张磊;雷勋惠;童汇;范鑫铭 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明公开一种钠离子硬碳负极材料制备和改性方法及成套装置，钠离子硬碳负极材料的原料采椰子壳，通过清洗并干燥、除杂、高温碳化处理等步骤得到钠离子硬碳负极材料，本发明的成套改性装置，包括纳米喷雾系统、流态活化系统、废气回收系统和收料系统，本发明的改进方法通过材料预处理、水解反应、改性材料收集，进行硬碳改性。
一种钠离子负极材料制备改性方法成套装置

[发明专利]一种核壳结构的高电压正极材料的制备方法-CN202111169133.8有效
发明人：郭学益;毛高强;童汇;喻万景;丁治英;田庆华;杨英;刘志远 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-10-08 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种核壳结构的高电压正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将镍源、锰源和锂源在有机溶剂中超声分散、搅拌溶解形成含镍锰锂溶液；（2）将三元正极材料在有机溶剂中超声分散，然后将含镍锰锂溶液逐步加入到三元正极材料溶液中，搅拌处理后升温蒸干得到粉末前驱体；（3）将粉末前驱体烘干，再在氧化气氛下加热烧结后冷却，得到烧结材料；（4）对烧结材料进行电活化处理，即得到核壳结构的高电压正极材料。本发明的制备工艺简单易行，制备得到的高电压正极材料具有结构稳定、包覆层不易剥落，高电压下电化学性能好的优势。
一种结构电压正极材料制备方法

[发明专利]一种从废旧锂离子电池正极材料中提取金属锂的方法-CN202211139627.6在审
发明人：喻万景;刘志远;童汇;毛高强;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C22B7/00 文献下载
摘要：一种从废旧锂离子电池正极材料中提取金属锂的方法，将从废旧锂离子电池正极材料中分离出的活性物质与硫源进行混合，然后将混合料进行焙烧、浸出、过滤，得到含锂溶液；其中，所述硫源为硫脲或硫代氨基脲。本发明从废旧锂离子电池正极材料中提取金属锂的方法，将处理后的活性物质与硫脲或硫代氨基脲混匀，利用其生成的二硫化碳与硫化氢等低价硫化物与活性物质反应，通过控制硫源的添加量和反应温度来控制镍钴锰的硫化程度，将正极活性物质中的过渡金属氧化物变成不溶性的硫化物，通过水或弱酸浸出将锂从固相转移到液相中，再进行过滤，得到纯净的含锂溶液，可实现从废旧锂离子电池正极材料中锂的选择性浸出，锂金属回收率高。
一种废旧锂离子电池正极材料提取金属方法

[发明专利]一种磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法-CN202211151101.X在审
发明人：童汇;毛高强;喻万景;陈升;郭学益;杨英;田庆华 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-21 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法，所述正极材料以钴酸锂颗粒为基体，磷酸钛镧锂均匀包覆在钴酸锂颗粒表面，所述钴酸锂颗粒内部掺杂有镁元素。发明得到的磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料，首先镁掺杂可以调控钴酸锂颗粒内部的缺陷及其分布，进而抑制钴酸锂材料在高电压充放电过程中导致材料电化学性能衰减的结构相变，其次，在表面包覆具有较高结构和电化学稳定性磷酸钛镧锂，构筑优良离子和电子导电特性的均匀界面层，最后，通过结合双重修饰钴酸锂材料，从而有效解决了钴酸锂材料在高电压充电过程中的表面稳定性问题。
一种磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法

[发明专利]一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法-CN202211150988.0在审
发明人：郭学益;毛高强;童汇;焦雯;喻万景;田庆华 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-21 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法，所述三元正极材料基体为类球状镍钴锰酸锂颗粒，铝酸镧包覆在基体上形成核壳结构。铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料保持了未改性前的形貌，为类球状颗粒，平均粒径为9～12μm，形貌规则，粒径分布均匀；正极材料表面形成铝酸镧包覆层，能够减少过渡金属离子的溶解，抑制材料与电解液的副反应及HF酸的腐蚀，提高材料的循环稳定性。
一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法

[发明专利]一种表面修饰改性的富锂锰基正极材料及其制备方法-CN202211139026.5在审
发明人：童汇;季勇;何海梅;喻万景;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种表面修饰改性的富锂锰基正极材料，其结构由内至外依次为富锂锰基正极材料、富含氧空位的尖晶石结构层和快离子导体包覆层，所述尖晶石结构层原位生成于所述富锂锰基正极材料表面，所述快离子导体包覆层包覆于所述尖晶石结构层表面。本发明还提供上述表面修饰改性的富锂锰基正极材料的制备方法。本发明能综合提升富锂锰基正极材料的各项电学性能，包括提高材料的首次放电比容量和库仑效率，同时改善其循环稳定性与倍率特性，使其能够满足高功率电子设备如电动汽车的发展要求。
一种表面修饰改性富锂锰基正极材料及其制备方法

[发明专利]一种以废旧动力电池的石墨负极制备石墨烯/硅碳复合材料的制备方法-CN202211139656.2在审
发明人：喻万景;王朝磊;童汇;毛高强;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种以废旧动力电池的石墨负极制备石墨烯/硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将废旧石墨进行酸洗，过滤，干燥得到纯化石墨；(2)将步骤(1)中的纯化石墨制备成氧化石墨烯分散液；(3)取硅粉置于Tris缓冲液中，再加入多巴胺，反应后冷冻干燥得到硅碳材料；(4)将步骤(3)中的硅碳材料分散在步骤(2)中的氧化石墨烯分散液中，冷冻干燥，再经过高温热处理后即得到石墨烯/硅碳复合材料。本发明的制备方法制备出的石墨烯/硅碳复合材料有较好的机械强度、韧性和导电性，有效的缓解了硅材料体积膨胀和导电性差所带来的问题。
一种废旧动力电池石墨负极制备复合材料方法

[发明专利]钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料及其制备方法-CN202110970223.0有效
发明人：田庆华;袁欣阳;童汇;郭学益;喻万景;丁治英;毛高强;姚渝 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料，包括石墨烯纳米带基体以及嵌入所述石墨烯纳米带中的球状钴铁硒化物，所述钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料中石墨烯纳米带的质量占比为20‑80％，所述石墨烯纳米带的宽度为10‑100nm，所述钴铁硒化物的粒径为0.5‑4μm。本发明还提供一种上述钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料的制备方法。本发明的钴铁硒化物/石墨烯纳米带复合负极材料由球状钴铁硒化物嵌入石墨烯纳米带中形成的三维多级复合负极材料，可以抑制钴铁硒化物的体积膨胀，可以保证负极材料的结构稳定性，且负极材料的导电性、电化学循环性和倍率性能均很优异。
钴铁硒化物石墨纳米复合负极材料及其制备方法

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